《电器控制与PLC技术》习题集.docx

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《电器控制与PLC技术》习题集

《电器控制与PLC技术》习题集

简　答　题

1.按下列逻辑表达式画出它所表征的电路图。

ﻩﻩKM＝［SB·KA1+KM（KＡ1+　KA2）]·FR

2．什么是反接制动？

什么是能耗制动?

各有什么特点及适应什么场合?

３．画出带有热继电器过载保护的三相异步电动机启动停止控制线路,包括主电路。

4．试将以上第四题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的Ｉ/O端子接线图,并写出梯形图程序。

5．既然三相异步电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？

可否二者中任意选择。

6．试比较交流接触器与中间继电器的相同及不同之处，并说明如果采用ＰLＣ控制,还需要中间继电器吗,为什么？

７.电气控制中，熔断器和热继电器的保护作用有什么不同?

为什么?

8．两台电动机不同时启动,一台电动机额定电流为14.８A，另一台的额定电流为6.４７A,试选择用作短路保护熔断器的额定电流及熔体的额定电流。

９.电动机的启动电流很大，在电动机启动时,能否使按电动机额定电流整定的热继电器动作？

为什么？

10.空气式时间继电器按其控制原理可分为哪两种类型？

每种类型的时间继电器其触头有哪几类?

画出他们的图形符号。

１1.　动合触点串联或并联，在电路中起什么样的控制作用？

动断触点串联或并联起什么控制作用?

１2.说明自动开关DZ1０-20/330额定电流大小,极数，并说明它有哪些脱扣装置和保护功能?

13.试说出交流接触器与中间继电器的相同及不同之处。

１4．在复杂的电气控制中,采用PＬC控制与传统的继电器控制有哪些优越性?

1５．什么是可编程控制器?

它的特点是什么?

16． PLC由哪几部分组成？

各有什么作用？

１7. ＰLＣ控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？

18. PLＣ开关量输出接口按输出开关器件的种类不同,又几种形式？

19. 　简述ＰLＣ的扫描工作过程。

20． 为什么ＰLＣ中软继电器的触点可无数次使用?

21.ＰLC按I/O点数和结构形式可分为几类？

２2.可编程控制器梯形图编程规则的主要内容是什么?

２3.PLC执行程序是以循环扫描方式进行的，请问每一扫描过程分为哪几个阶段？

24．请写出以下指令表对应的梯形图。

0LDX00０　　　　　　　　11ORB

１   　MPＳ　　　　　　　　12ＡNB

2   　LDX0０1　　　　　　　13　OUTY001　

3   ＯRX０02　　　　　　　　14　MPP

4   ANB　　　　　　15ＡND　　X０07

５   OＵTＹ000　　　　　　　　　　16OUT　　Y０02

6   　ＭRD　　　　　　　　　　17LD　X010

７   LDIX0０3　　　　1８ORＩ　　X０11　

8   AND　Ｘ０04　　　　　　　　１９ＡNB

9   ＬD　X005　　　　　　　　２0　ＯUTY00３　

1０  　ＡNＩＸ０0６

25.说明FX０N-40MR型号中４0、Ｍ、R的意义,并说出它的输入输出点数。

26.根据下列语句表画出对应的梯形图。

　　LD　X1　　LDX5

　　　AND　X2ＡＮD　X6

　　　ＯＲ　X3ORM2　

　AＮIX4　ANB　

　　　　　　　ＯＲＩM3

　　　　OＲ　M1　OＵTY2

设　计题　

1.画出三相异步电动机即可点动又可连续运行的电气控制线路。

2. 画出三相异步电动机三地控制（即三地均可起动、停止）的电气控制线路。

3.为两台异步电动机设计主电路和控制电路,其要求如下：

⑴　两台电动机互不影响地独立操作启动与停止;

⑵能同时控制两台电动机的停止;

⑶当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。

4.试将以上第3题的控制线路的功能改由ＰLC控制，画出PLＣ的Ｉ/O端子接线图，并写出梯形图程序。

5.试设计一小车运行的继电接触器控制线路,小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下：

⑴小车由原位开始前进,到终点后自动停止;

⑵在终点停留一段时间后自动返回原位停止;　

⑶在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。

６.　试将以上第5题的控制线路的功能改由ＰLC控制,画出PＬC的I/O端子接线图,并写出梯形图程序。

７．试设计一台异步电动机的控制电路。

要求:

１）能实现启、停的两地控制；

2）能实现点动调整;　

3）能实现单方向的行程保护;　

4）要有短路和过载保护。

8.试设计一个工作台前进——退回的控制线路。

工作台由电动机Ｍ拖动,行程开关SQ1、ＳQ２分别装在工作台的原位和终点。

要求:

1）能自动实现前进—后退—停止到原位；

２）工作台前进到达终点后停一下再后退；

3）工作台在前进中可以立即后退到原位；

4）有终端保护。

9.有两台三相异步电动机M1和M2，要求：

1） 　M１启动后,M2才能启动；

2） Ｍ１停止后,M２延时3０秒后才能停止；

3） M2能点动调整。

试作出PLC输入输出分配接线图,并编写梯形图控制程序。

1０.设计抢答器PＬＣ控制系统。

控制要求：

１）抢答台Ａ、B、Ｃ、D,有指示灯,抢答键。

２）裁判员台,指示灯,复位按键。

３）抢答时,有2S声音报警。

11.设计两台电动机顺序控制PＬC系统。

控制要求:

两台电动机相互协调运转，M1运转10S,停止5Ｓ，M2要求与Ｍ1相反,M1停止M2运行，Ｍ1运行M2停止，如此反复动作３次,M1和Ｍ2均停止。

12.设计PＬC三速电动机控制系统　

控制要求:

启动低速运行3S，KM1,KＭ2接通;中速运行3S，KＭ3通（KM2断开）;高速运行ＫM4，ＫＭ5接通（KM3断开）。

13.设计交通红绿灯PLC控制系统。

控制要求：

1）东西向：

绿5S，绿闪3次，黄2S;红10S。

２）南北向:

红１0S,绿5S，绿闪3次，黄2S。

14.设计彩灯顺序控制系统。

控制要求：

1）Ａ亮１Ｓ,灭1Ｓ；B亮1Ｓ,灭1Ｓ;

2）C亮1Ｓ,灭1S;Ｄ亮１S，灭1S。

3）A、B、C、D亮1S,灭1Ｓ。

４）循环三次。

15．设计电动机正反转控制系统

控制要求：

正转3Ｓ，停2S,反转3S,停2Ｓ，循环3次。

16.用PLC对自动售汽水机进行控制，工作要求：

１）此售货机可投入1元、2元硬币，投币口为LＳ1，ＬＳ２;

２）当投入的硬币总值大于等于6元时，汽水指示灯L1亮,此时按下汽水按钮SB，则汽水口L２出汽水１2秒后自动停止。

3）不找钱,不结余，下一位投币又重新开始。

请:

A、设计I/O口，画出PLC的I／O口硬件连接图并进行连接；

B、画出状态转移图或梯形图;

１7．设计电镀生产线PLC控制系统.控制要求:

1）SＱ1—SQ４为行车进退限位开关，SQ5—SQ6为上下限为开关。

２）工件提升至SQ5停，行车进至ＳQ1停,放下工件至ＳQ６,电镀１0S,工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ2停,放下工件至SQ6,定时6Ｓ,工件升至ＳQ5停,滴液5S,行车退至SQ3停,放下工件至SQ6,定时6Ｓ,工件升至SQ5停,滴液５Ｓ,行车退至SQ4停，放下工件至SQ6。

３）完成一次循环。

1８．有一３台皮带运输机传输系统,分别用电动机M1、Ｍ2、Ｍ3带动,控制要求如下:

按下起动按钮,先起动最末一台皮带机M3,经５Ｓ后再依次起动其它皮带机。

正常运行时,M３、M２、Ｍ1均工作。

按下停止按钮时，先停止最前一台皮带机M１,待料送完毕后再依次停止其它皮带机。

1）写出I／O分配表；　

2）画出梯形图图。

19.使用传送机,将大、小球分类后分别传送的系统。

左上为原点，按启动按钮SB1后，其动作顺序为:

下降　→吸收（延时1S）上升→右行→下降→释放（延时1Ｓ）→上升→左行。

其中：

LS1：

左限位;LS3：

上限位；　LS4：

小球右限位;ＬＳ5：

大球右限位;

　　ＬS2：

大球下限位　LS0：

小球下限位

注意：

机械壁下降时,吸住大球，则下限位LS2接通，然后将大球放到大球容器中。

　　　若吸住小球,则下限位ＬS0接通，然后将小球放到小球容器中。

请：

a:

设计I/Ｏ；b:

画梯形图；　　c：

写出指令系统;

２0.某系统有两种工作方式,手动和自动。

现场的输入设备有：

６个行程开关（SＱ1～ＳQ６）和2个按钮（SＢ1～SB2）仅供自动程序使用，6个按钮（SB3～SB８）仅拱手动程序使用，4个行程开关（SQ7～SQ１0）为手动、自动两程序共用。

现有CPM1Ａ-２０ＣＤR型PLＣ,其输入点12个（0000０~0０01１），是否可以使用？

若可以，是画出相应的外部输入硬件接线图。

21．如果PＬC的输入端或输出端接有感性元件,应采取什么措施来保证ＰLC的可靠运行?

22. 设计一个汽车库自动门控制系统,具体控制要求是:

当汽车到达车库门前,超声波开关接收到车来的信号，开门上升,当升到顶点碰到上限开关，门停止上升，当汽车驶入车库后,光电开关发出信号，门电动机反转,门下降，当下降碰到下限开关后门电动机停止。

试画出输入输出设备与PLC的接线图、设计出梯形图程序并加以调试。

2３．电机正反转控制线路。

要求:

正反转启动信号X１、X2,停车信号X3，输出信号Ｙ2、Y3。

具有电气互锁和机械互锁功能。

２4．六盏灯正方向顺序全通,反方向顺序全灭控制。

要求：

按下启动信号X0,六盏灯（Y0~Y5）依次都亮,间隔时间为1秒;按下停车信号X１,灯反方向（Ｙ5～Ｙ0）依次全灭,间隔时间为１秒；按下复位信号Ｘ2，六盏灯立即全灭。

25.两种液体混合装置控制。

要求:

有两种液体Ａ、B需要在容器中混合成液体C待用,初始时容器是空的,所有输出均失效。

按下启动信号，阀门X1打开，注入液体A；到达I时,X1关闭,阀门Ｘ2打开，注入液体B;到达H时,X2关闭，打开加热器R;当温度传感器达到60℃时,关闭R，打开阀门X3,释放液体C;当最低位液位传感器L=０时,关闭X3进入下一个循环。

按下停车按钮,要求停在初始状态。

启动信号X0,停车信号Ｘ1，H（X２），I（X3）,L（X4）,温度传感器X5,阀门Ｘ1（Y0），阀门X2（Y1），加热器R（Y2）,阀门Ｘ3（Y３）

26.设计喷泉电路。

要求:

喷泉有A、B、C三组喷头。

启动后，A组先喷５秒,后Ｂ、C同时喷,５秒后Ｂ停,再5秒Ｃ停,而A、Ｂ又喷,再2秒，Ｃ也喷，持续5秒后全部停，再3秒重复上述过程。

说明:

A（Y０），Ｂ（Y1），Ｃ（Y2）,启动信号Ｘ0。

2７．设计一工作台自动往复控制程序。

要求:

正反转启动信号X0、Ｘ１，停车信号X2,左右限位开关Ｘ3、X4,输出信号Y0、Y1。

具有电气互锁和机械互锁功能。

2８．设计钻床主轴多次进给控制。

要求：

该机床进给由液压驱动。

电磁阀DT1得电主轴前进，失电后退。

同时,还用电磁阀ＤＴ2控制前进及后退速度，得电快速，失电慢速。

其工作过程为：

２9．六盏灯单通循环控制。

要求：

按下启动信号X0,六盏灯（Y0~～～Y５）依次循环显示，每盏灯亮1秒时间。

按下停车信号X1，灯全灭。

3０.气压成型机控制。

要求：

开始时，冲头处在最高位置（XK1闭合）。

按下启动按钮,电磁阀1DT得电,冲头向下运动，触到行程开关XK2时，1DT失电，加工5秒时间。

５秒后,电磁阀2DT得电，冲头向上运动，直到触到行程开关ＸK1时，冲头停止。

按下停车按钮，要求立即停车。

启动信号X0，停车信号X1，ＸＫ1（X2），XK2（X3）,1ＤT（Ｙ0）,2DT（Y1）。

31．设计通电和断电延时电路。

X1

Y1

32.设计振荡电路。

33．按钮计数控制,三次亮,再两次灭。

要求:

输入信号X0,输出信号Y0。

３4.圆盘旋转计数、计时控制。

要求：

按下启动信号X0，圆盘开始旋转，输出Y０，转动一周（8个脉冲，信号X2），停一秒,再旋转,如此重复,按下停止信号X1，圆盘立即停止。

35.设计抢答器控制程序。

要求：

有四路输入开关X1、X2、X3、X４，实现优先抢答控制。

用数码管显示抢中的组号。

３6.按钮操作叫响提示控制。

要求：

每按一次按钮，无论时间长短,均要求叫响十秒。

输入信号Ｘ0,输出信号Y0。

37．单按钮单路输出控制。

要求:

使用一个按钮控制一盏灯,实现奇数次按下灯亮,偶数次按下灯灭。

输入信号X1，输出信号Y1。

38.单按钮双路单双通控制。

要求:

使用一个按钮控制两盏灯,第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭;第二次按下时第一盏灯灭,第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮；第四次按下时两盏灯都灭。

按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Ｙ2。

39．单按钮双路单通控制。

要求：

：

使用一个按钮控制两盏灯,第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮;第三次按下时两盏灯都灭。

按钮信号X1,第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Ｙ2。

40．物料传送系统控制

要求:

如下图所示，为两组带机组成的原料运输自动化系统，该自动化系统启动顺序为：

盛料斗D中无料，先启动带机C，5秒后，再启动带机B，经过7秒后再打开电磁阀YV，该自动化系统停机的顺序恰好与启动顺序相反。

试完成梯形图设计。

A

YV

M1

　　　　　　　　Ｍ2

　　　　　　　　　　　　　　D

41.用三个开关（Ｘ1、Ｘ2、X3）控制一盏灯Y０,当三个开关全通，或者全断时灯亮，其它情况灯灭。

（使用比较指令）

42．十字路口交通灯控制系统

要求:

按下启动按钮，按照下列要求实现控制：

东西方向红灯亮，同时，南北方向绿灯亮7秒，随后南北方向绿灯闪烁3秒,之后南北方向黄灯亮2秒;紧接着南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮7秒,随后东西方向绿灯闪烁３秒,之后东西方向黄灯亮2秒，实现一个循环。

如此循环,实现交通灯的控制。

按下停止按钮,交通灯立即停止工作。

42．送料小车控制系统

LＳ1　　ＬS2　　ＬS3LS４　　LＳ５　　LS6

ＰＢ１PB2PB3　　PB4　　　PB5　　ＰB6

 要求：

小车有三种运动状态：

左行、右行、停车。

在现场有六个要求小车停止的位置,即行程开关LS1~ＬＳ６，控制台有六个相应的请求停止信号PB1~PＢ6分别与每个行程开关相对应。

并且当小车不在指定位置时，发出故障报警,不允许系统运行。

系统还有一个启动按钮和一个停止按钮。

4３．物流检测系统

要求：

下图是一个物流检测系统示意图,图中三个光电传感器为ＢＬ1、BL２、BＬ3。

BL1检测有无次品到来,有次品到则“ON”。

BL２检测凸轮的突起,凸轮每转一圈,则发一个移位脉冲，因为物品的间隔是一定的,故每转一圈就有一个物品的到来，所以BＬ2实际上是一个检测物品到来的传感器。

BL3检测有无次品落下,手动复位按钮SB１图中未画出。

当次品移到第4位时，电磁阀YV打开使次品落到次品箱。

若无次品则正品移到正品箱。

于是完成了正品和次品分开的任务。

（1）完成程序设计。

（2）并且在机器上调试出来

44.炉温控制系统

要求:

假定允许炉温的下限值放在DＴ１中,上限值放在DＴ2中，实测炉温放在DT10中,按下启动按钮，系统开始工作,低于下限值加热器工作;高于上限值停止加热;上、下限之间维持。

按下停止按钮，系统停止。

试设计该系统。

4５．在模拟量数据采集中，为了防止干扰，经常通过程序进行数据滤波,其中一种方法为平均值滤波法。

要求连续采集五次数，并剔除其中最高及最低两个数，然后在对其余的三个数作平均，并以其值作为采集数。

这五个数通过五个周期进行采集。

请设计该滤波程序。

46.系统启动后，每隔10分钟将以DT0为首地址１0个通道中的数据移到以DＴ20为首地址1０个通道中，并计算平均值存入ＤT50中。

请设计程序并调试出来。

47．仓储机器人搬运控制（主要练习高速计数器的使用）

要求:

在本系统中,有A仓和Ｂ仓用于存放工件，每个仓有三层,现要求X0信号有效,把Ａ仓二层工件搬到B仓三层；若Ｘ1有效，把B仓二层工件搬到A仓三层；假定机械手初始位置在A仓处。

（步进电机驱动器有四个控制端,一是脉冲信号端，二是使能端,三是方向端，四是电源端）。

4８.两种液体混合装置控制系统

要求：

有两种液体A、B需要在容器中混合成液体C待用,初始时容器是空的,所有输出均失效。

按下启动信号，阀门X1打开,注入液体Ａ;到达I时,X1关闭,阀门X２打开,注入液体B；到达H时,Ｘ2关闭,打开加热器R;当温度传感器达到6０℃时，关闭R，打开阀门X3，释放液体C；当最低位液位传感器Ｌ=0时,关闭X3进入下一个循环。

按下停车按钮,要求停在初始状态。

启动信号X0,停车信号X1，H（X2），I（X3），L（X4），温度传感器X５,阀门Ｘ1（Y０），阀门X2（Y1）,加热器R（Ｙ2）,阀门X3（Y3）

49．三自由度机械手控制系统的设计

控制要求：

1）在初始位置（上、左、松限位开关确定）处，按下启动按钮，系统开始工作。

２）机械手首先向下运动,运动到最低位置停止。

3）机械手开始夹紧工件，一直到把工件夹紧为止（由定时器控制）。

4）机械手开始向上运动，一直运动到最上端（由上限位开关确定）。

5）上限位开关闭合后,机械手开始向右运动。

6）运行到右端后，机械手开始向下运动。

7）向下到位后，机械手把工件松开，一直到松限位开关有效（由松限位开关控制）。

８）工件松开后，机械手开始向上运动，直至触动上限位开关（上限位开关控制）。

9）到达最上端后,机械手开始向左运动,直到触动左限位开关,此时机械手已回到初始位置。

10）要求实现连续循环工作。

11）正常停车时，要求机械手回到初始位置时才能停车。

１2）按下急停按钮时，系统立即停止。

要求设计程序完成上述控制要求。

50.自动钻床控制系统

控制要求：

1）按下启动按钮,系统进入启动状态。

2）当光电传感器检测到有工件时,工作台开始旋转，此时由计数器控制其旋转角度（计数器计满2个数）。

3）工作台旋转到位后,夹紧装置开始夹工件，一直到夹紧限位开关闭合为止。

４）工件夹紧后,主轴电机开始向下运动，一直运动到工作位置（由下限位开关控制）。

5）主轴电机到位后,开始进行加工，此时用定时5秒来描述。

6）5秒后,主轴电机回退，夹紧电机后退（分别由后限位开关和上限位开关来控制）。

7）接着工作台继续旋转由计数器控制其旋转角度（计数器计满2个）。

8）旋转电机到位后，开始卸工件,由计数器控制（计数器计满5个）。

9）卸工件装置回到初始位置。

10）如再有工件到来,实现上述过程。

11）按下停车按钮,系统立即停车。

要求设计程序完成上述控制要求。

判断题

１.一台额这电压为22０V的交流接触器在交流２2０V　和直流220的电源上均可使用。

（）　

2.交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致圈烧毁。

（　）　

3.交流接触器铁心端面嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密,不发生震动与噪声。

（）　

4．直流接触器比交流接触器更适用于频繁操作的场合。

（）

5．低压断路器又称为自动空气开关。

（）

6.只要外加电压不变化，交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。

（）

7．直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。

（）　

8．闸刀开关可以用于分断堵转的电动机。

（）

9.熔断器的保护特性是反时限的。

（）

10．低压断路器具有失压保护的功能。

（）

11．一定规格的热继电器，其所装的热元件规格可能是不同的。

（）

12.无断相保护装置的热继电器就不能对电动机的断相提供保护。

（）

13.热继电器的额定电流就是其触点的额定电流。

（）

14.热继电器的保护特性是反时限的。

（）

15．行程开关、限位开关、终端开关是同一种开关。

（）

16.万能转换开关本身带有各种保护。

（　）

１7．主令控制器除了手动式产品外，还有由电动机驱动的产品。

（　）

18．继电器在整定值下动作时所需的最小电压称为灵敏度。

（）

１9．在本质上,中间继电器不属于电压继电器。

（）

20．固态继电器是一种无触点的继电器。

（）

21.三相笼型异步电动机的电气控制线路,如果使用热继电器作过载保护,就不必再装设熔断器作短路保护。

（）

22.在反接控制线路中,必须采用以时间为变化参量进行控制。

（）

23．频敏变阻器的起动方式可以使起动平稳,克服不必要的机械冲击力。

（）　

24.频敏变阻器只能用于三相笼型异步电动机的起动控制中。

（）

25.失压保护的目的是防止电压恢复时电动机自起动。

（）　

26．接触器不具有欠压保护的功能。

（）

27．电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。

（）

２８.交流电动机的控制线路必须采用交流操作。

（）　

29．现有四个按钮,欲使它们都能控制接触器　KM　通电，则它们的动合触点应串联接到　KM的线圈电路中。

（　）

３0．自耦变压器降压起动的方法适用于频敏起动的场合。

（）　

31．绘制电气原理图时,电器应是未通电时的状态;二进制元件应是“1”时的状态;机械开关应是接通的状态。

（　）

３2.点动是指按下按钮时,电动机转动工作;松开按钮时，电动机停止工作。

（　）

３3.　能耗制动控制电路是指异步电动机改变定子绕组上三相电源的相序,使定子产生反向旋转磁场作用于转子而产生制动力矩。

（　）

３4.　异步电动机Y-△降压启动过程中，定子绕组的自动切换由时间继电器延时动作来控制的。

这种控制方式被称为按时间原则的控制。

（　）